工业自动化与制造业创新行为

工业自动化与制造业创新行为一、概述工业自动化与制造业创新行为是现代工业发展中两个密切相关的领域。工业自动化是指利用各种先进技术和设备，替代传统的人工操作，实现生产过程的自动化、智能化和高效化。而制造业创新行为则是指企业通过引入新产品、采用新生产方法、开辟新市场等方式，提高自身的竞争力和市场地位。工业自动化对制造业创新的促进作用主要体现在以下几个方面：工业自动化可以提高制造业的研发效率，借助自动化设备和软件，研发人员可以更快地进行产品设计和测试，从而缩短研发周期，加快产品上市速度。工业自动化可以提高制造业的生产质量，自动化设备和系统的引入可以减少人为因素对生产过程的影响，降低质量波动，提高产品一致性。工业自动化还可以推动制造业的业态创新，随着工业互联网、大数据、人工智能等技术的发展，制造业逐渐向智能化、服务化转型，工业自动化作为其中的重要组成部分，为制造业的创新发展提供了有力支撑。制造业创新对工业自动化的需求主要体现在以下几个方面：制造业创新需要工业自动化技术作为支撑，随着产品复杂度的提高和市场竞争的加剧，制造业需要不断提高自身的技术水平和生产能力，工业自动化技术可以帮助制造业实现生产过程的自动化、智能化和高效化，从而提高生产效率和产品质量。制造业创新需要工业自动化设备作为载体，智能制造、定制化等新兴业态需要先进的自动化设备和系统作为支撑，例如机器人、传感器、自动化生产线等。这些设备和系统的应用可以大大提高生产效率和灵活性。制造业创新需要工业自动化人才作为保障，工业自动化技术的应用和发展需要具备相关技能和知识的人才作为支撑，制造业企业需要不断引进和培养自动化领域的人才，从而为自身的创新发展提供人力资源保障。工业自动化与制造业创新行为的协同发展是未来制造业发展的必然趋势。通过加强产学研合作，推动技术创新，实现工业自动化与制造业创新的深度融合，将有力地推动制造业的高质量发展。1.简述工业自动化的发展历程及其对制造业的影响工业自动化的发展历程可以追溯到20世纪初，那时的自动化主要依赖于机械和电气技术的初步应用。随着电子技术的快速发展，尤其是计算机技术的出现和普及，工业自动化进入了全新的阶段。20世纪70年代，随着微处理器和可编程逻辑控制器（PLC）的引入，工业自动化实现了质的飞跃，生产流程开始更加灵活和智能化。进入21世纪，随着物联网、大数据、人工智能等技术的兴起，工业自动化进一步向智能化、网络化、集成化方向发展，极大地推动了制造业的创新与变革。工业自动化对制造业的影响深远而广泛。它显著提高了生产效率，降低了生产成本。通过自动化设备和系统，企业能够实现连续、高效的生产，减少人为错误和干预，从而提高产品质量和生产速度。工业自动化促进了制造业的转型升级。自动化技术的应用使得企业能够更灵活地应对市场变化，快速调整生产策略，实现定制化生产。工业自动化还推动了制造业的绿色发展。通过优化生产流程、减少能源消耗和废弃物排放，自动化技术有助于实现制造业的可持续发展。工业自动化的发展历程是一个不断创新、不断进步的过程，它对制造业产生了深远的影响。随着技术的不断进步和应用，工业自动化将继续推动制造业的创新与发展，为全球经济的繁荣做出重要贡献。2.介绍制造业创新行为的重要性及其与工业自动化的关系制造业创新行为在当前经济发展中具有至关重要的地位。创新是制造业高质量发展的驱动力，能够提升供给体系的质量和效益。制造业作为国家经济的基石，其创新能力直接关系到一个国家的综合实力和国际竞争力。特别是在当前全球制造业竞争格局发生深刻变化的背景下，创新已成为抢占未来产业竞争制高点的关键。制造业创新行为能够推动企业的发展和进步。创新是企业的核心竞争力，能够帮助企业在市场竞争中脱颖而出。通过创新，企业可以不断推出新产品、新服务，满足消费者的需求，提高产品和服务的质量，降低成本，增加收益，从而提高市场份额和竞争力。工业自动化与制造业创新行为之间存在着密切的关系。工业自动化是指利用各种先进技术和设备，替代传统的人工操作，实现生产过程的自动化、智能化和高效化。工业自动化技术的应用可以提高制造业的研发效率、生产质量，推动制造业的业态创新。具体而言，工业自动化可以帮助制造业企业实现生产过程的自动化，从而提高生产效率和产品质量。例如，自动化设备和系统的引入可以减少人为因素对生产过程的影响，降低质量波动，提高产品一致性。工业自动化还可以推动制造业向智能化、服务化转型，为制造业的创新发展提供有力支撑。同时，制造业创新也对工业自动化提出了新的需求。随着产品复杂度的提高和市场竞争的加剧，制造业需要不断提高自身的技术水平和生产能力。工业自动化技术可以帮助制造业实现生产过程的智能化和高效化，从而满足制造业创新的需求。制造业创新还需要先进的自动化设备和系统作为支撑，例如机器人、传感器、自动化生产线等。制造业创新行为的重要性不言而喻，而工业自动化作为制造业创新的重要支撑，将在未来制造业的发展中发挥越来越重要的作用。两者的协同发展将是未来制造业发展的必然趋势。3.文章目的和研究问题二、工业自动化概述工业自动化是指利用先进的控制理论、计算机技术、通信技术、传感器技术、执行机构等，对工业生产过程进行自动检测、控制、优化和管理，从而提高生产效率和产品质量，降低生产成本和环境污染，实现工业生产的可持续发展。随着科技的飞速进步，工业自动化已经成为现代制造业发展的重要推动力。工业自动化不仅改变了传统制造业的生产方式，还推动了制造业向数字化、智能化方向转型。在生产线上，各种自动化设备如机器人、自动化生产线、智能仓储系统等，已经广泛应用于装配、检测、包装、物流等各个环节，显著提高了生产效率和产品质量。工业自动化的发展也促进了制造业创新行为的产生。一方面，自动化设备的广泛应用使得企业能够更加灵活地调整生产方式，快速响应市场需求的变化。另一方面，工业自动化技术的不断创新和应用，也为企业提供了更多的创新机会和空间。例如，通过引入人工智能技术，企业可以实现生产过程的智能化管理和优化，进一步提高生产效率和产品质量。工业自动化的发展也面临着一些挑战。自动化设备的投资和维护成本较高，需要企业具备相应的资金和技术实力。自动化设备的引入可能会导致部分传统岗位的消失，需要企业做好员工的培训和转岗工作。随着工业自动化技术的不断发展，如何保障信息安全和数据隐私也成为了一个亟待解决的问题。工业自动化是制造业发展的必然趋势，也是推动制造业创新的重要力量。在未来，随着科技的不断进步和应用，工业自动化将会在制造业中发挥更加重要的作用。同时，我们也需要关注工业自动化发展所带来的挑战和问题，积极探索解决方案，推动制造业实现可持续发展。1.工业自动化的定义与关键技术工业自动化是指通过使用各种自动化设备和技术，实现对生产过程的监控、控制和优化，从而提高生产效率、降低成本、提升产品质量的过程。它涉及计算机技术、控制理论、传感器技术等多个领域，是现代制造业的核心技术之一。工业自动化不仅包括传统的机械自动化，还涵盖了信息自动化、过程自动化、工厂自动化等多个方面。传感器是工业自动化的“感官”，用于检测和监测生产过程中的各种参数，如温度、压力、速度等。传感器技术的进步使得生产过程更加精准可控。控制系统是工业自动化的“大脑”，负责处理传感器收集的数据，并做出相应的控制决策。现代控制系统通常基于PLC（可编程逻辑控制器）或DCS（分布式控制系统）。工业机器人是自动化生产线的重要组成部分，它们可以执行各种复杂和重复的任务，提高生产效率，减少人为错误。机器视觉技术使机器能够通过图像处理和分析来“看”和理解周围的环境。它在质量检测、物体识别等方面发挥着重要作用。在工业自动化系统中，各种设备需要通过数据通信和网络技术实现高效的信息交换和协同工作。现代工业自动化系统依赖于复杂的软件和算法来处理数据、优化生产流程和提高决策质量。随着人工智能、大数据、云计算等技术的发展，工业自动化正朝着更加智能化、网络化、服务化的方向发展。未来的工业自动化系统将更加灵活、智能，能够更好地适应复杂多变的制造环境。2.工业自动化的应用领域与优势工业自动化技术在现代制造业中发挥着至关重要的作用，其应用领域广泛，覆盖了从原材料提取到最终产品制造的整个生产流程。包括机械加工、电子装配、汽车制造、食品饮料加工等多个领域。在这些领域中，工业自动化不仅提高了生产效率，还确保了产品质量和生产安全。在机械加工领域，工业自动化技术的应用显著提高了生产线的精确度和加工效率。通过采用数控机床、自动化生产线等设备，可以实现对复杂零件的高精度加工，减少人为操作误差，提高产品质量。在电子装配领域，工业自动化技术使得电子元器件的装配过程更加高效、准确。通过采用自动化贴片机、焊接机等设备，可以大幅提高装配速度，降低生产成本，同时减少人为因素对产品质量的影响。在汽车制造领域，工业自动化技术的应用使得汽车生产更加高效、安全。通过采用机器人焊接、冲压、涂装等工艺，可以实现汽车生产的高度自动化，提高生产效率，同时确保产品质量和生产安全。在食品饮料加工领域，工业自动化技术的应用也具有重要意义。通过采用自动化生产线、智能检测设备等，可以实现对食品原材料的高效加工和精确检测，确保食品质量和安全。工业自动化技术的应用为制造业带来了诸多优势，包括提高生产效率、降低生产成本、确保产品质量和生产安全等。随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展，工业自动化将在未来制造业中发挥更加重要的作用。三、制造业创新行为分析技术创新成为制造业创新的核心。工业自动化技术的引入和应用，使得制造业在生产流程、设备升级、质量控制等方面取得了显著进步。企业纷纷加大研发投入，推动自动化技术的创新和应用，以提高生产效率和产品质量。这种技术创新不仅提升了企业的竞争力，也推动了整个行业的转型升级。管理创新成为制造业创新的重要组成部分。随着工业自动化的发展，传统的管理模式已经难以适应新的生产模式。制造业企业需要不断创新管理理念和手段，以适应自动化生产的需求。例如，引入精益生产、六西格玛等先进管理模式，优化生产流程，提高管理效率。这些管理创新举措有助于提升企业的运营水平和市场竞争力。市场创新也是制造业创新不可忽视的一环。在工业自动化背景下，制造业企业需要密切关注市场需求变化，及时调整产品结构和市场策略。通过开发新产品、拓展新市场、提供个性化服务等方式，满足消费者的多元化需求。这种市场创新行为有助于提升企业的市场占有率和盈利能力。在工业自动化背景下，制造业的创新行为涵盖了技术创新、管理创新和市场创新等多个方面。这些创新举措共同推动了制造业的转型升级和持续发展。未来，随着自动化技术的不断进步和应用范围的扩大，制造业的创新行为将更加活跃和丰富。1.制造业创新行为的定义与类型制造业创新行为是指企业在制造业领域中，为了提高生产效率、降低成本、提升产品质量以及增强市场竞争力，而进行的各种创新活动。这些活动包括引入新产品、采用新生产方法、开辟新市场、获取新的原材料来源以及实行新的企业组织形式等。制造业创新行为是推动制造业高质量发展、提升国家综合实力和国际竞争力的重要驱动力。产品创新：指开发和推出新的产品或对现有产品进行改进，以满足市场需求或创造新的市场需求。工艺创新：指对生产工艺流程、加工技术、操作方法以及生产技术装备等方面的改进和开发，以提高生产效率和降低成本。商业模式创新：指对企业的商业模式进行重新设计和优化，以适应市场变化和提升企业竞争力。管理创新：指对企业的管理理念、组织结构、管理方法以及激励机制等方面的创新，以提高企业的管理效率和适应能力。技术创新：指在制造业领域中应用新的科学技术或对现有技术进行改进和创新，以提升产品的技术含量和市场竞争力。这些不同类型的创新行为相互关联、相互促进，共同构成了制造业创新体系，推动着制造业的持续发展和转型升级。2.制造业创新行为的驱动因素制造业创新行为的驱动因素是多方面的，它们包括技术进步、市场需求、竞争压力、政府政策以及企业内部创新动力等。技术进步是推动制造业创新的核心动力。随着信息技术、物联网、人工智能等技术的不断发展，制造业正面临着前所未有的变革机遇。这些新技术的应用不仅可以提高生产效率，降低成本，还可以开发出更具竞争力的新产品和服务。市场需求也是驱动制造业创新的重要因素。随着消费者需求的多样化和个性化趋势的加强，制造业必须不断创新以满足市场需求。例如，通过定制化生产、柔性制造等方式，制造业可以满足消费者对个性化产品的需求，从而提升市场竞争力。竞争压力也是驱动制造业创新的重要因素。在全球化的背景下，制造业面临着来自世界各地的激烈竞争。为了保持竞争优势，制造业必须不断创新，提高产品质量、降低成本、缩短交货期等。这种竞争压力促使制造业不断寻求新的技术和生产方式，推动创新行为的发生。政府政策也对制造业创新行为产生重要影响。政府通过制定税收优惠、资金支持、技术扶持等政策措施，鼓励制造业进行技术创新和产业升级。这些政策措施可以降低制造业创新的成本和风险，提高创新收益，从而激发制造业的创新活力。企业内部创新动力也是驱动制造业创新的重要因素。企业内部创新动力来自于企业家精神、企业文化、组织架构等方面。具有创新精神的企业家会积极寻求新的技术和商业模式，推动企业进行创新。同时，鼓励创新的企业文化和灵活的组织架构可以为员工提供充分的创新空间和支持，促进创新行为的发生。技术进步、市场需求、竞争压力、政府政策以及企业内部创新动力等因素共同驱动着制造业创新行为的发生。在未来的发展中，制造业需要继续加强技术创新和产业升级，以应对日益激烈的市场竞争和不断变化的市场需求。3.制造业创新行为的挑战与机遇随着工业自动化的深入发展，制造业创新行为面临着前所未有的挑战与机遇。挑战主要来自于技术更新换代的快速性、市场竞争的激烈性以及对环境保护和可持续发展的要求不断提高。而机遇则主要来自于工业自动化带来的生产效率提升、成本控制、产品质量改善等方面。技术更新换代的速度日益加快，要求制造业不断创新以适应市场需求。新技术的研发和应用往往伴随着高昂的成本和风险，这对许多中小企业来说是一个巨大的挑战。随着全球市场竞争的加剧，制造业需要不断提高自身的竞争力，这同样需要通过创新来实现。同时，环境保护和可持续发展的要求也对制造业创新行为提出了新的挑战。传统的高污染、高能耗的生产方式已经无法满足现代社会的需求，制造业需要通过技术创新来降低生产过程中的环境影响，实现绿色生产。挑战与机遇并存。工业自动化的发展为制造业创新行为提供了巨大的机遇。工业自动化可以大幅提高生产效率，降低生产成本，从而为制造业创新提供更多的资源和空间。工业自动化可以改善产品质量，提高产品的附加值，增强制造业的市场竞争力。工业自动化还可以推动制造业向智能化、绿色化方向发展，实现可持续发展。面对挑战与机遇并存的局面，制造业应积极拥抱工业自动化，加强技术创新和研发投入，推动制造业创新行为的深入发展。同时，政府和社会各界也应给予制造业创新行为更多的支持和关注，共同推动制造业的转型升级和可持续发展。四、工业自动化与制造业创新行为的互动关系工业自动化与制造业创新行为之间存在着密切的互动关系，这种关系不仅推动了制造业的快速发展，也为工业自动化的进步提供了强大的动力。工业自动化为制造业创新行为提供了强大的技术支持。随着工业自动化技术的不断发展，制造业的生产效率和产品质量得到了显著提升。例如，通过引入先进的自动化生产线和机器人技术，企业可以实现生产过程的自动化和智能化，从而提高生产效率，减少人力成本，并提升产品质量。这种技术支持为制造业的创新行为提供了坚实的基础，使企业能够更好地满足市场需求，提高竞争力。制造业创新行为也促进了工业自动化的进一步发展。随着制造业市场竞争的日益激烈，企业需要不断进行技术创新和产品升级，以保持竞争优势。这种创新行为不仅推动了工业自动化技术的不断进步，也为工业自动化技术的应用提供了更广阔的市场空间。例如，制造业对于高精度、高效率的自动化生产线的需求，推动了工业自动化技术的不断创新和升级。工业自动化与制造业创新行为的互动关系还体现在人才培养和科研合作等方面。随着工业自动化技术的普及和应用，越来越多的企业需要具备相关专业知识和技能的人才来支持企业的创新行为。加强人才培养和科研合作成为推动工业自动化与制造业创新行为互动发展的重要途径。通过加强高校、科研机构和企业之间的合作，可以共同推动工业自动化技术的研发和应用，促进制造业的创新发展。工业自动化与制造业创新行为之间存在着相互促进、相互依存的互动关系。这种关系不仅推动了制造业的快速发展，也为工业自动化的进步提供了强大的动力。未来随着技术的不断进步和市场的不断发展这种互动关系将更加紧密为制造业的转型升级和工业自动化的创新发展提供强大的支撑。1.工业自动化对制造业创新行为的推动作用随着科技的飞速发展和全球化的推进，工业自动化已经成为制造业转型升级的关键驱动力。工业自动化不仅提高了生产效率，降低了成本，更重要的是，它对制造业创新行为产生了深远的影响。这种影响表现在多个方面，包括产品创新、过程创新、组织创新和市场创新。工业自动化推动了产品创新。通过引入先进的自动化设备和系统，制造业能够生产出更高质量、更个性化的产品。例如，利用机器人和人工智能技术，企业可以实现定制化生产，满足消费者的多样化需求。这种生产方式不仅提高了产品的附加值，也为制造业开辟了新的市场空间。工业自动化促进了过程创新。传统的制造业生产过程中，大量依赖人工操作，不仅效率低下，而且容易出现错误。而工业自动化技术的应用，使得生产过程更加精确、高效。通过引入自动化设备，企业可以实现对生产过程的实时监控和调整，确保生产过程的稳定性和可控性。这种过程创新不仅提高了生产效率，也降低了生产成本，增强了企业的竞争力。工业自动化还推动了组织创新。随着自动化技术的应用，制造业的生产方式和管理模式也在发生深刻变化。企业需要建立更加灵活、高效的组织结构，以适应快速变化的市场环境。这种组织创新包括扁平化管理、团队协作、项目管理等新型管理模式的应用，使得企业能够更加快速地响应市场变化，提高创新能力。工业自动化也促进了市场创新。通过引入自动化设备和系统，企业可以实现对市场的快速响应和精准定位。例如，利用大数据和人工智能技术，企业可以分析消费者的购买行为和偏好，制定更加精准的市场营销策略。这种市场创新不仅提高了企业的市场份额，也为企业赢得了更多的消费者信任和支持。工业自动化对制造业创新行为具有重要的推动作用。它不仅推动了产品创新、过程创新和组织创新，还促进了市场创新。未来，随着工业自动化技术的不断发展和完善，相信制造业的创新行为将会更加活跃，为经济发展和社会进步做出更大的贡献。2.制造业创新行为对工业自动化的需求与引导制造业创新行为在推动工业自动化的发展中起着至关重要的作用。这些创新行为不仅来源于技术的进步，还包括管理方法、生产流程以及商业模式等方面的创新。本节将重点探讨以下几个方面：技术驱动的创新需求：随着信息技术的飞速发展，尤其是人工智能、大数据、云计算等技术的应用，制造业面临着前所未有的机遇和挑战。这些技术的融合促使制造业在生产效率、成本控制、产品质量等方面寻求更高的标准，从而增加了对工业自动化的需求。生产流程的创新引导：制造业创新行为中，生产流程的优化和重构是关键环节。通过引入自动化设备和系统，企业能够实现生产流程的标准化和模块化，提高生产效率和灵活性。这种创新行为不仅促进了工业自动化技术的应用，也为其发展提供了方向。商业模式创新的推动作用：随着市场竞争的加剧，制造业企业越来越注重商业模式的创新。这种创新往往要求企业具备快速响应市场变化的能力，而工业自动化正是实现这一目标的有效手段。例如，通过自动化技术实现个性化定制、按需生产等新型商业模式，这些创新行为直接推动了工业自动化技术的升级和扩展。管理创新的辅助作用：管理创新，如精益生产、敏捷制造等，也在推动工业自动化的发展。这些管理方法强调生产过程的优化和资源的合理配置，而工业自动化技术是实现这些目标的重要工具。通过自动化技术，企业能够更好地实现生产过程的可视化和控制，提高决策的效率和准确性。对未来工业自动化的展望：制造业创新行为的持续发展预示着工业自动化将进入一个新的阶段。未来的工业自动化不仅仅是生产效率的提升，更是智能化、网络化、服务化的全面升级。这将要求企业在技术、管理、商业模式等多方面进行更深层次的创新。五、案例分析为了深入理解工业自动化在制造业创新中的应用和影响，我们选择了三个不同行业的案例进行深入分析：汽车制造业：以特斯拉为例，分析其在自动化生产线上的创新实践，特别是在电动汽车制造领域的突破。电子制造业：选取苹果公司作为案例，探讨其在产品设计和生产过程中的自动化技术应用。食品加工业：以雀巢公司为例，分析其在食品安全和质量控制方面的自动化创新。特斯拉在自动化生产线上取得了显著成就，特别是在Model3的生产中。其生产线高度自动化，包括机器人在车身焊接、涂装和组装等关键环节的应用。特斯拉的自动化不仅提高了生产效率，还推动了电动汽车技术的创新。例如，通过自动化技术，特斯拉在电池设计和制造上取得了突破，显著提高了电动汽车的续航能力。苹果公司在产品设计和原型制造中广泛应用自动化技术，如CADCAM软件和3D打印技术，加速了产品开发周期。自动化技术还帮助苹果在产品组装和测试过程中实现高效率和精确度，如使用机器人进行微小部件的组装和产品功能的自动化测试。雀巢公司在食品安全和质量控制方面运用自动化技术，如使用传感器和机器视觉系统监控产品质量。这些自动化技术的应用不仅提高了产品质量和安全性，还增强了消费者对雀巢产品的信任。通过上述案例分析，我们可以看到工业自动化在制造业创新中的关键作用。它不仅提高了生产效率和产品质量，还推动了新技术的研发和应用。这些案例表明，自动化技术是制造业创新的重要驱动力，对于提高企业竞争力和促进产业发展具有重要意义。此部分内容提供了对工业自动化在制造业创新中应用的深入分析，展示了不同行业如何利用自动化技术推动创新。通过具体案例的详细分析，读者可以更好地理解自动化技术在现实世界中的应用和影响。1.国内外工业自动化与制造业创新行为的典型案例工业自动化和制造业创新行为在全球范围内均呈现出日益活跃的态势。在国内，华为技术有限公司堪称工业自动化与制造业创新的佼佼者。华为通过引进先进的自动化生产线和智能制造技术，不仅大幅提升了生产效率，还在5G、物联网等新兴领域进行了深入的创新实践，推动了整个产业链的升级转型。另一个值得关注的案例是格力电器股份有限公司。格力电器坚持自主创新，不断突破传统制造业的技术瓶颈，实现了从传统家电制造商向智能制造领军企业的华丽转身。通过引进机器人、自动化生产线等智能化设备，格力电器实现了生产过程的智能化、柔性化，显著提高了产品质量和生产效率。在国际上，德国工业0战略为工业自动化和制造业创新树立了典范。德国企业广泛应用物联网、大数据、人工智能等先进技术，推动制造业向智能化、网络化、服务化方向发展。以西门子为例，该公司通过深度融合物理世界和数字世界，实现了从产品设计、生产到服务的全流程数字化，为全球制造业的转型升级提供了强大的技术支持。美国制造业的创新行为同样值得关注。以苹果公司为例，其通过引入先进的自动化生产线和智能制造技术，实现了从产品设计到生产制造的全面优化，不仅大幅提高了生产效率，还推动了整个产业链的协同创新。这些典型案例表明，工业自动化与制造业创新行为已成为推动全球制造业转型升级的重要动力。通过引进先进技术、深化产学研合作、加强人才培养等措施，国内外企业正在不断探索和实践工业自动化与制造业创新的新路径，为实现制造业高质量发展注入了新的活力。2.案例分析与启示在工业自动化与制造业创新行为的融合中，有几个案例值得我们深入分析和从中汲取启示。首先是德国的“工业0”计划。该计划旨在通过高度自动化的生产系统和智能工厂，实现制造业的数字化转型。通过集成物联网、大数据分析和人工智能等技术，德国的制造业成功实现了从传统到现代的转型升级。这一案例告诉我们，自动化和创新行为在制造业中具有巨大的潜力，可以有效提升生产效率和产品质量。另一个值得关注的案例是中国的智能制造。近年来，中国政府大力推动智能制造的发展，通过政策引导和技术支持，鼓励企业采用先进的自动化设备和系统。许多企业积极响应，不仅提升了自身的制造能力，还为全球制造业的转型升级做出了贡献。这一案例表明，政府的引导和企业的积极响应是推动工业自动化和制造业创新行为的关键因素。从这些案例中，我们可以得到几点启示。工业自动化和制造业创新行为是推动制造业转型升级的重要动力。政府、企业和科研机构应该加强合作，共同推动相关技术的研发和应用。还需要加强人才培养和引进，为制造业的可持续发展提供有力的人才保障。我们应该积极借鉴国际先进经验，结合自身实际情况，探索适合自身发展的工业自动化和制造业创新路径。六、结论与展望随着科技的不断进步，工业自动化已经成为现代制造业不可或缺的一部分。本文深入探讨了工业自动化对制造业创新行为的影响，并分析了二者之间的紧密联系。通过文献综述与案例分析，我们发现工业自动化不仅提高了生产效率，降低了成本，而且在推动制造业创新方面发挥了重要作用。自动化技术的运用，使得制造企业能够更快速、更准确地响应市场变化，满足消费者多样化的需求。同时，自动化也促进了企业内部的技术交流与合作，为创新提供了肥沃的土壤。我们也必须意识到，工业自动化带来的不仅仅是技术层面的变革，更涉及到企业管理、人才培养、企业文化等多方面的挑战。展望未来，随着人工智能、物联网等技术的快速发展，工业自动化将呈现出更加智能化、柔性化的趋势。制造业的创新行为也将更加依赖于自动化技术的支持。制造企业需要不断提升自身的自动化水平，加强技术研发和人才培养，以适应日益激烈的市场竞争。政府和社会各界也应给予更多的关注和支持，为制造业的自动化和创新创造更加有利的外部环境。通过政策引导、资金投入等方式，推动制造业与自动化技术的深度融合，实现制造业的转型升级和可持续发展。工业自动化与制造业创新行为之间存在着密切的联系。未来，随着技术的不断进步和应用领域的拓展，这种联系将更加紧密。我们期待着自动化技术在制造业中发挥更大的作用，推动制造业实现更加高效、智能、绿色的创新发展。1.总结工业自动化与制造业创新行为的关系及其对产业发展的影响工业自动化与制造业创新行为之间的关系可以被视为一种相辅相成的共生关系。工业自动化通过引入先进的机器人技术、自动化控制系统以及智能信息技术，大幅度提高了生产效率，降低了生产成本，并增强了生产的灵活性和可靠性。这种自动化程度的提高，不仅优化了生产流程，还为制造业的创新行为提供了坚实的基础。在产业发展的影响方面，工业自动化与制造业创新行为共同推动了产业结构的升级和转型。自动化技术的应用，特别是在高危险、高重复性以及高精度要求的制造环境中，极大地提升了生产安全性和产品质量。同时，自动化技术的引入也为制造业的创新提供了新的可能性，比如通过数据分析和机器学习优化生产过程，通过物联网技术实现设备间的智能互联，以及通过人工智能技术进行智能决策等。工业自动化与制造业创新行为的结合，还促进了新业态和新模式的形成。例如，智能制造、个性化定制生产、以及基于云平台的协同制造等新型生产方式，都是这一结合的产物。这些新业态和新模式不仅提升了制造业的竞争力，还推动了产业向更高效、更环保、更可持续的方向发展。工业自动化与制造业创新行为之间存在着密切的互动关系。这种关系不仅促进了产业的技术进步和生产效率提升，还推动了产业结构的优化和升级，为产业的发展注入了新的活力和动力。未来，随着技术的不断进步和创新模式的不断涌现，这种关系将更加紧密，对产业发展的影响也将更为深远。2.展望未来的发展趋势与挑战智能化制造随着技术的进步，智能制造将成为主流发展趋势。物联网、大数据、人工智能等技术的应用将使得制造过程更加高效、灵活和智能化。新工艺应用新型材料、新工艺的应用将推动制造业的发展。例如，3D打印技术的应用将使得制造过程更加定制化和灵活。环保制造环保制造将成为制造业的重要趋势。制造企业将更加注重减少污染、降低能耗，以及延长产品的寿命。服务化制造随着消费者需求的变化，制造业的产品将更加个性化和服务化。制造企业将提供更多的增值服务，以满足消费者的需求。产业联合制造业的产业联合将成为趋势。通过产业联合，企业可以实现资源共享、优势互补，提升整体竞争力。国际化制造业的国际化趋势将更加明显。制造企业将在全球范围内进行布局，以应对国际市场的竞争。人机协同人机协同将成为制造业发展的方向。随着机器智能的提高，人机协同将从机械操作转变为更高层次的合作模式。技术支撑挑战从工业0时代跨越到工业0时代，技术支撑面临的挑战巨大。例如，网络技术的大规模介入工业生产需要解决安全、可靠性等问题。标准化挑战工业自动化市场上存在多种通信标准和协议，这增加了整体系统的复杂度，并提高了成本。需要建立统一的标准和规范。成本挑战工业自动化系统的成本较高，特别是对于从设备而言。如何降低成本，提高性价比，是制造企业面临的挑战。人才挑战工业自动化与制造业创新行为需要大量的专业人才。如何培养和吸引人才，是制造企业面临的重要挑战。工业自动化与制造业创新行为在未来的发展中，将面临一系列的发展趋势与挑战。制造企业需要积极应对这些挑战，把握发展趋势，以实现可持续发展。3.对企业、政府和社会各界的建议与启示随着工业自动化的快速发展，制造业创新行为日益成为决定一个国家或地区竞争力的关键因素。面对这一趋势，企业、政府和社会各界都需要深入思考并采取相应措施，以充分利用工业自动化带来的机遇，并应对可能出现的挑战。对于企业而言，应加大对工业自动化技术的研发投入，不断提升自身的技术实力和创新能力。企业需要培养一支具备高度专业素养和创新精神的团队，以适应工业自动化带来的变革。企业还应加强与高校、研究机构的合作，共同推动技术创新和产业升级。对于政府而言，应制定和完善相关政策法规，为工业自动化和制造业创新提供良好的法治环境。同时，政府应加大对工业自动化领域的扶持力度，通过资金、税收、人才等方面的政策措施，引导企业加大研发投入，加快技术突破和产业化进程。政府还应加强与国际间的交流与合作，引进先进技术和管理经验，推动国内制造业的转型升级。对于社会各界而言，应充分认识到工业自动化对制造业创新行为的重要影响，加强对相关技术的宣传和推广。同时，社会各界应积极参与工业自动化人才的培养和教育工作，为产业发展提供充足的人才支持。还应加强对工业自动化带来的社会、经济、环境等问题的研究和探讨，为政策制定和企业决策提供科学依据。工业自动化与制造业创新行为是一个相互促进、共同发展的过程。企业、政府和社会各界应共同努力，充分利用工业自动化带来的机遇，推动制造业的创新发展，为国家的经济发展和社会进步做出更大贡献。参考资料：工业机器人与自动化专业有三个发展方向，第一个是工业过程控制方向，第二个是电气工程方向，第三个是嵌入系统方向。工业机器人与自动化专业，是在自动化专业的基础上，应用工业机器人技术操作工业自动化技术。职业技能类专业中的“蓝领精英”专业，毕业两年后薪酬与工作环境足以比肩“白领精英”的稀缺型人才专业；工业机器人与自动化专业的学生在毕业后能从事工业机器人与自动控制、自动化、信号与数据处理及计算机应用等方面的技术工作。就业领域也非常宽广，包括高科技公司、科研院所、设计单位、大专院校、金融系统、通信系统、税务、外贸、工商、铁道、民航、海关、工矿企业及政府和科技部门等。尤其是今后三年，工业机器人的发展，会有更大的发展空间。工业机器人与自动化专业是面向高端智能制造企业，培养工业机器人的操作、编程、维护和运用机器人码垛、搬运、分拣的技术管理人才；培养机器人工装、夹具的制作应用和机器人与自动化生产线相结合的工作站设计安装、调试、运转的技术人才。工业机器人与自动化专业课程：机械基础、机械制图与CAD绘图、公差配合、电工电子基础、钳工工艺、电路原理、电气控制技术与plc、单片机应用技术、电机与电气控制技术、夹具设计、机器人编程与操作、机器人工作站系统集成，机器人工作站维护与保养。工业机器人与自动化专业所考证书：技工学校毕业证、中级电工证、工业机器人操作证等；工业机器人与自动化专业就业于自动化、智能化水平较高的食品、医药、汽车以及机器人设计、生产等制造企业。从事机器人与自动化生产线相结合的工作站的设计、制作、安装、调试、维护等工作，也可以从事机器人制造行业的销售或售后服务工作。数据显示，智能装备的产业规模约为3000亿元，市场多被国外厂商垄断，国内厂商市占率低，智能仪器仪表与控制系统为10%，工业机器人与专用装备为20%，中档数控机床为20%，高档数控机床为1%。而《规划》制定的目标是，到2015年，销售收入达到1万亿元，国民经济重点产业所需高端智能装备及基础制造装备国内市场占有率达到50%；2020年销售收入达到2万亿元，国内市场占有率达到70%。工业自动化是在工业生产中广泛采用自动控制、自动调整装置，用以代替人工操纵机器和机器体系进行加工生产的趋势。在工业生产自动化条件下，人只是间接地照管和监督机器进行生产。工业自动化，按其发展阶段可分为：(1)半自动化。即部分采用自动控制和自动装置，而另一部分则由人工操作机器进行生产。(2)全自动化。指生产过程中全部工序，包括上料、下料、装卸等，都不需要人直接进行生产操作(人只是间接地看管和监督机器运转)，而由机器连续地、重复地自动生产出一个或一批产品。工业自动化是机器设备或生产过程在不需要人工直接干预的情况下，按预期的目标实现测量、操纵等信息处理和过程控制的统称。自动化技术就是探索和研究实现自动化过程的方法和技术。它是涉及机械、微电子、计算机、机器视觉等技术领域的一门综合性技术。工业革命是自动化技术的助产士。正是由于工业革命的需要，自动化技术才冲破了卵壳，得到了蓬勃发展。同时自动化技术也促进了工业的进步，如今自动化技术已经被广泛的应用于机械制造、电力、建筑、交通运输、信息技术等领域，成为提高劳动生产率的主要手段。工业自动化是德国得以启动工业0的重要前提之一，主要是在机械制造和电气工程领域。目前在德国和国际制造业中广泛采用的“嵌入式系统”，正是将机械或电气部件完全嵌入到受控器件内部，是一种特定应用设计的专用计算机系统。数据显示，这种“嵌入式系统”每年获得的市场效益高达200亿欧元，而这个数字到2020年将提升至400亿欧元。工业自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性高技术，包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。工业自动化技术作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一，主要解决生产效率与一致性问题。无论高速大批量制造企业还是追求灵活、柔性和定制化企业，都必须依靠自动化技术的应用。自动化系统本身并不直接创造效益，但它对企业生产过程起着明显的提升作用：据国际权威咨询机构统计，对自动化系统投入和企业效益方面提升产出比约1：4至1：6之间。特别在资金密集型企业中，自动化系统占设备总投资10%以下，起到“四两拨千金”的作用。传统的工业自动化系统即机电一体化系统主要是对设备和生产过程的控制，即由机械本体、动力部分、测试传感部分、执行机构、驱动部分、控制及信号处理单元、接口等硬件元素，在软件程序和电子电路逻辑的有目的的信息流引导下，相互协调、有机融合和集成，形成物质和能量的有序规则运动，从而组成工业自动化系统或产品。在工业自动化领域，传统的控制系统经历了继基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统和集散式控制系统DCS的发展历程。随着控制技术、计算机、通信、网络等技术的发展，信息交互沟通的领域正迅速覆盖从工厂的现场设备层到控制、管理各个层次。工业控制机系统一般是指对工业生产过程及其机电设备、工艺装备进行测量与控制的自动化技术工具(包括自动测量仪表、控制装置)的总称。今天，对自动化最简单的理解也转变为：用广义的机器（包括计算机）来部分代替或完全取代或超越人的体力。需求动力：市场竞争，资源利用，减轻劳动强度，提高产品质量，适应批量生产需要。主要特点：此阶段主要为单机自动化阶段，主要特点是：各种单机自动化加工设备出现，并不断扩大应用和向纵深方向发展。典型成果和产品：硬件数控系统的数控机床。需求动力：市场竞争加剧，要求产品更新快，产品质量高，并适应大中批量生产需要和减轻劳动强度。主要特点：此阶段主要以自动生产线为标志，其主要特点是：在单机自动化的基础上，各种组合机床、组合生产线出现，同时软件数控系统出现并用于机床，CAD、CAM等软件开始用于实际工程的设计和制造中，此阶段硬件加工设备适合于大中批量的生产和加工。典型成果和产品：用于钻、镗、铣等加工的自动生产线。需求动力：市场环境的变化，使多品种、中小批量生产中普遍性问题愈发严重，要求自动化技术向其广度和深度发展，使其各相关技术高度综合，发挥整体最佳效能。主要特点：自70年代初期美国学者首次提出CIM概念至今，自动化领域已发生了巨大变化，其主要特点是：CIM已作为一种哲理、一种方法逐步为人们所接受；CIM也是一种实现集成的相应技术，把分散独立的单元自动化技术集成为一个优化的整体。所谓哲理，就是企业应根据需求来分析并克服现存的“瓶颈”，从而实现不断提高实力、竞争力的思想策略；而作为实现集成的相应技术，一般认为是：数据获取、分配、共享；网络和通信；车间层设备控制器；计算机硬、软件的规范、标准等。同时，并行工程作为一种经营哲理和工作模式自80年代末期开始应用和活跃于自动化技术领域，并将进一步促进单元自动化技术的集成。典型成果和产品：CIMS工厂，柔性制造系统（FMS）。随着国民经济的发展，人民生活水平的提高，电能的需要也在不断地增加，发电设备也相应增多，电网结构和运行方式也越来越复杂，人们对电能质量的要求也越来越高。为了保证用户的用电，必须对电网进行管理和控制。①、尽量维持电力系统的正常运行，安全是电力系统的头等大事，系统一旦发生事故，其危害是难以估计的，努力维持电力系统的正常运行是首要任务；②、为用户提供高质量的电能，反映电能质量的三个参数就是电压、频率和波形。这三个参数必须在规定范围内，才能保证电能的质量。稳定电压的关键是调节系统中无功功率的平衡，频率的变化，是整个系统有功功率的平衡问题，波形是由发电机决定的；电力系统是一个分布面广、设备量大、信息参数多的系统，发电厂发出电能供给用户，必须经几级变压器变压才能传输。各级电压通过输电线路向用户供电，电压从低到高，再从高到低，以利于能量的传送。电压的变换，形成不同的电压级别，形成一个个不同电压级别的变电站，变电站之间是输电线，因而形成了复杂的电力网拓扑结构。电网调度正是按照电网的这种拓扑结构进行管理和调度的。一般情况下，电网按电压级别设置调度中心，电压级别越高，调度中心的级别也越高。整个系统是一个宝塔型的网络图。分级调度可以简化网络的拓扑结构，使信息的传送变得更加合理，从而大大节省通信设备，并提高了系统运行的稳定性。按中国的情况，电力系统调度分为国家调度中心，大区网局级调度控制中心，省级调度控制中心，地区调度控制中心，县级调度中心。各级直接管理和调度其下一层调度中心。电网调度自动化是一个总称，由于各级调度中心的任务不同，调度自动化系统的规模也不同，但无论哪一级调度自动化系统，都具有一种最基本的功能，就是监视控制和数据收集系统，又称SCADA系统功能（SupervisoryControlAndDataAcquisition）。⑴数据采集；⑵信息显示；⑶监视控制；⑷报警处理；⑸信息存储及报告⑹事件顺序记录；⑺数据计算；⑻具有RTU（远端终端单元）处理功能；⑼事件追忆功能。自动发电控制功能AGC：AGC系统主要要求达到对发电机发电多少不是由电厂直接控制，而是由电厂上级的调度中心根据全局优化的原则来进行控制。经济调度控制功能EDC（EconomicDispatchControl）：EDC的目的是控制电力系统中各发电机的出力分配，使电网运行成本最小，EDC常包含在AGC中。安全分析功能SA（SecurityAnalyze）：SA功能是电网调度为了做到“防患于未然”而配备的功能。它通过计算机对当前电网运行状态的分析，估计出可能出现的故障，预先采取措施，避免事故发生。如果电网调度自动化系统具有了SCADA+AGC/EDC+SA功能，就称为能量管理系统EMS（EnergyManagementSystem）。数字传输技术和光纤通信技术的提高，使得电网调度自动化也进入了网络化，如今电网调度中的计算机配置大多采用了开发分布式计算机系统。随着中国国民经济的发展，中国也进入了大电网、大机组、超高压输电的时代。完全可以相信，随着中国新建电网自动化系统的发展，中国电网调度自动化水平会进一步地提高，达到世界先进水平。柔性制造技术（FMS）是对各种不同形状加工对象实现程序化柔性制造加工的各种技术的总和。柔性制造技术是技术密集型的技术群，凡是侧重于柔性，适应于多品种、中小批量（包括单件产品）的加工技术都属于柔性制造技术。柔性可以表述为两个方面。第一方面是系统适应外部环境变化的能力，可用系统满足新产品要求的程度来衡量；第二方面是系统适应内部变化的能力，可用在有干扰（如机器出现故障）情况下，这时系统的生产率与无干扰情况下的生产率期望值之比可以用来衡量柔性。“柔性”是相对于“刚性”而言的，传统的“刚性”自动化生产线主要实现单一品种的大批量生产。其优点是生产率很高，由于设备是固定的，所以设备利用率也很高，单件产品的成本低。但价格相当昂贵，且只能加工一个或几个相类似的零件。如果想要获得其他品种的产品，则必须对其结构进行大调整，重新配置系统内各要素，其工作量和经费投入与构造一个新的生产线往往不相上下。刚性的大批量制造自动化生产线只适合生产少数几个品种的产品，难以应付多品种中小批量的生产。随着社会进步和生活水平的提高，市场更加需要具有特色、符合顾客个人要求样式和功能千差万别的产品。激烈的市场竞争迫使传统的大规模生产方式发生改变，要求对传统的零部件生产工艺加以改进。传统的制造系统不能满足市场对多品种小批量产品的需求，这就使系统的柔性对系统的生存越来越重要。随着批量生产时代正逐渐被适应市场动态变化的生产所替换，一个制造自动化系统的生存能力和竞争能力在很大程度上取决于它是否能在很短的开发周期内，生产出较低成本、较高质量的不同品种产品的能力。柔性已占有相当重要的位置。●机器柔性当要求生产一系列不同类型的产品时，机器随产品变化而加工不同零件的难易程度。●工艺柔性一是工艺流程不变时自身适应产品或原材料变化的能力；二是制造系统内为适应产品或原材料变化而改变相应工艺的难易程度。●产品柔性一是产品更新或完全转向后，系统能够非常经济和迅速地生产出新产品的能力；二是产品更新后，对老产品有用特性的继承能力和兼容能力。●维护柔性采用多种方式查询、处理故障，保障生产正常进行的能力。●生产能力柔性当生产量改变、系统也能经济地运行的能力。对于根据订货而组织生产的制造系统，这一点尤为重要。●扩展柔性当生产需要的时候，可以很容易地扩展系统结构，增加模块，构成一个更大系统的能力。●运行柔性利用不同的机器、材料、工艺流程来生产一系列产品的能力和同样的产品，换用不同工序加工的能力。是有一个由计算机集成管理和控制的、用于高效率地制造中小批量多品种零部件的自动化制造系统。它具有：●一套物料存储运输系统，可以在机床的装夹工位之间运送工件和刀具；FMS是一套可编程的制造系统，含有自动物料输送设备，能在计算机的支持下实现信息集成和物流集成，它FMS规模趋于小型化、低成本，演变成柔性制造单元FMC，它可能只有一台加工中心，但具有独立自动加工能力。有的FMC具有自动传送和监控管理的功能，有的FMC还可以实现24小时无人运转。用于装备的FMS称为柔性装备系统（FAS）。智能制造（IntelligentManufacturing，IM）是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，它在制造过程中能进行智能活动，诸如分析、推理、判断、构思。和决策等。通过人与智能机器的合作共事，去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。它把制造自动化的概念更新，扩展到柔性化、智能化和高度集成化。谈起智能制造，首先应介绍日本在1990年4月所倡导的“智能制造系统IMS”国际合作研究计划。许多发达国家如美国、欧洲共同体、加拿大、澳大利亚等参加了该项计划。该计划共计划投资10亿美元，对100个项目实施前期科研计划。毫无疑问，智能化是制造自动化的发展方向。在制造过程的各个环节几乎都广泛应用人工智能技术。专家系统技术可以用于工程设计，工艺过程设计，生产调度，故障诊断等。也可以将神经网络和模糊控制技术等先进的计算机智能方法应用于产品配方，生产调度等，实现制造过程智能化。而人工智能技术尤其适合于解决特别复杂和不确定的问题。但同样显然的是，要在企业制造的全过程中全部实现智能化，如果不是完全做不到的事情，至少也是在遥远的将来。有人甚至提出这样的问题，下个世纪会实现智能自动化吗？而如果只是在企业的某个局部缓解实现智能化，而又无法保证全局的优化，则这种智能化的意义是有限的。从广义概念上来理解，CIMS（计算机集成制造系统），敏捷制造等都可以看作是智能自动化的例子。的确，除了制造过程本身可以实现智能化外，还可以逐步实现智能设计，智能管理等，再加上信息集成，全局优化，逐步提高系统的智能化水平，最终建立智能制造系统。这可能是实现智能制造的一种可行途径。Agent原为代理商，是指在商品经济活动中被授权代表委托人的一方。后来被借用到人工智能和计算机科学等领域，以描述计算机软件的智能行为，称为智能体。1992年曾经有人预言：“基于Agent的计算将可能成为下一代软件开发的重大突破。”随着人工智能和计算机技术在制造业中的广泛应用，多智能体系统技术对解决产品设计、生产制造乃至产品的整个生命周期中的多领域间的协调合作提供了一种智能化的方法，也为系统集成、并行设计，并实现智能制造提供了更有效的手段。整子系统的基本构件是整子（Holon）。Holon是从希腊语借过来的，人们用Holon表示系统的最小组成个体，整子系统就是由很多不同种类的整子构成。整子的最本质特征是：●自治性，每个整子可以对其自身的操作行为作出规划，可以对意外事件（如制造资源变化、制造任务货物要求变化等）作出反应，并且其行为可控；●合作性，每个整子可以请求其它整子执行某种操作行为，也可以对其他整子提出的操作申请提供服务；●智能性，整子具有推理、判断等智力，这也是它具有自治性和合作性的内在原因。整子的上述特点表明，它与智能体的概念相似。由于整子的全能性，有人把它也译为全能系统。●柔性，对于快速变化的市场、变化的制造要求有很强的适应性。除此之外，还有生物制造、绿色制造、分形制造等模式。制造模式主要反映了管理科学的发展，也是自动化、系统技术的研究成果，它将对各种单元自动化技术提出新的课题，从而在整体上影响到制造自动化的发展方向。展望未来，21世纪的制造自动化将沿着历史的轨道继续前进。工业控制自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术，主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。工业控制自动化技术作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一，主要解决生产效率与一致性问题。虽然自动化系统本身并不直接创造效益，但它对企业生产过程有明显的提升作用。中国工控自动化的发展道路，大多是在引进成套设备的同时进行消化吸收，然后进行二次开发和应用。中国工业控制自动化技术、产业和应用都有了很大的发展，中国工业计算机系统行业已经形成。工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。众所周知，从20世纪60年代开始，西方国家就依靠技术进步（即新设备、新工艺以及计算机应用）开始对传统工业进行改造，使工业得到飞速发展。20世纪末世界上最大的变化就是全球市场的形成。全球市场导致竞争空前激烈，促使企业必须加快新产品投放市场时间（TimetoMarket）、改善质量（Quality）、降低成本（Cost）以及完善服务体系（Service），这就是企业的T.Q.C.S.。虽然计算机集成制造系统（CIMS）结合信息集成和系统集成，追求更完善的T.Q.C.S.，使企业实现“在正确的时间，将正确的信息以正确的方式传给正确的人，以便作出正确的决策”，即“五个正确”。然而这种自动化需要投入大量的资金，是一种高投资、高效益同时是高风险的发展模式，很难为大多数中小企业所采用。在中国，中小型企业以及准大型企业走的还是低成本工业控制自动化的道路。工业控制自动化主要包含三个层次，从下往上依次是基础自动化、过程自动化和管理自动化，其核心是基础自动化和过程自动化。传统的自动化系统，基础自动化部分基本被PLC和DCS所垄断，过程自动化和管理自动化部分主要是由各种进口的过程计算机或小型机组成，其硬件、系统软件和应用软件的价格之高令众多企业望而却步。20世纪90年代以来，由于PC-based的工业计算机（简称工业PC）的发展，以工业PC、I/O装置、监控装置、控制网络组成的PC-based的自动化系统得到了迅速普及，成为实现低成本工业自动化的重要途径。由于基于PC的控制器被证明可以像PLC一样可靠，并且被操作和维护人员接受，所以，一个接一个的制造商至少在部分生产中正在采用PC控制方案。基于PC的控制系统易于安装和使用，有高级的诊断功能，为系统集成商提供了更灵活的选择，从长远角度看，PC控制系统维护成本低。由于可编程控制器（PLC）受PC控制的威胁最大，所以PLC供应商对PC的应用感到很不安。事实上，他们也加入到了PC控制“浪潮”中。工业PC在中国得到了异常迅速的发展。从世界范围来看，工业PC主要包含两种类型：IPC工控机和CompactPCI工控机以及它们的变形机，如AT96总线工控机等。由于基础自动化和过程自动化对工业PC的运行稳定性、热插拔和冗余配置要求很高，现有的IPC已经不能完全满足要求，将逐渐退出该领域，取而代之的将是CompactPCI-based工控机，而IPC将占据管理自动化层。国家于2001年设立了“以工业控制计算机为基础的开放式控制系统产业化”工业自动化重大专项，目标就是发展具有自主知识产权的PC-based控制系统，在3~5年内，占领30%~50%的国内市场，并实现产业化。几年前，当“软PLC”出现时，业界曾认为工业PC将会取代PLC。时至今日工业PC并没有代替PLC，主要有两个原因：一个是系统集成原因；另一个是软件操作系统WindowsNT的原因。一个成功的PC-based控制系统要具备两点：一是所有工作要由一个平台上的软件完成；二是向客户提供所需要的所有东西。可以预见，工业PC与PLC的竞争将主要在高端应用上，其数据复杂且设备集成度高。工业PC不可能与低价的微型PLC竞争，这也是PLC市场增长最快的一部分。从发展趋势看，控制系统的将来很可能存在于工业PC和PLC之间，这些融合的迹象已经出现。和PLC一样，工业PC市场在过去的两年里保持平稳。与PLC相比，工业PC软件很便宜。全世界PLC生产厂家约200家，生产300多种产品。国内PLC市场仍以国外产品为主，如Siemens、Modicon、A-B、OMRON、三菱、GE的产品。经过多年的发展，国内PLC生产厂家约有三十家，但都没有形成颇具规模的生产能力和名牌产品，可以说PLC在中国尚未形成制造产业化。在PLC应用方面，中国是很活跃的，应用的行业也很广。专家估计，2000年PLC的国内市场销量为15~20万套（其中进口占90%左右），约25~35亿元人民币，年增长率约为12%。预计到2005年全国PLC需求量将达到25万套左右，约35~45亿元人民币。PLC市场也反映了全世界制造业的状况，2000后大幅度下滑。按照AutomationResearchCorp的预测，尽管全球经济下滑，PLC市场将会复苏，估计全球PLC市场在2000年为76亿美元，到2005年底将回到76亿美元，并继续略微增长。微型化、网络化、PC化和开放性是PLC未来发展的主要方向。在基于PLC自动化的早期，PLC体积大而且价格昂贵。但在最近几年，微型PLC（小于32I/O）已经出现，价格只有几百欧元。随着软PLC（SoftPLC）控制组态软件的进一步完善和发展，安装有软PLC组态软件和PC-based控制的市场份额将逐步得到增长。当前，过程控制领域最大的发展趋势之一就是Ethernet技术的扩展，PLC也不例外。如今越来越多的PLC供应商开始提供Ethernet接口。可以相信，PLC将继续向开放式控制系统方向转移，尤其是基于工业PC的控制系统。集散控制系统DCS（DistributedControlSystem）问世于1975年，生产厂家主要集中在美、日、德等国。中国从70年代中后期起，首先由大型进口设备成套中引入国外的DCS，首批有化纤、乙烯、化肥等进口项目。当时，中国主要行业（如电力、石化、建材和冶金等）的DCS基本全部进口。80年代初期在引进、消化和吸收的同时，开始了研制国产化DCS的技术攻关。中国DCS的市场年增长率约为20%，年市场额约为30~35亿元。由于近5年内DCS在石化行业大型自控装置中没有可替代产品，所以其市场增长率不会下降。据统计，到2005年，中国石化行业有1000多套装置需要应用DCS控制；电力系统每年新装1000多万千瓦发电机组，需要DCS实现监控；不少企业已使用DCS近15~20年，需要更新和改造。由于3C（Computer、Control、Communication）技术的发展，过程控制系统将由DCS发展到FCS（FieldbusControlSystem）。FCS可以将PID控制彻底分散到现场设备（FieldDevice）中。基于现场总线的FCS又是全分散、全数字化、全开放和可互操作的新一代生产过程自动化系统，它将取代现场一对一的4~20mA模拟信号线，给传统的工业自动化控制系统体系结构带来革命性的变化。根据IEC61158的定义，现场总线是安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。现场总线使测控设备具备了数字计算和数字通信能力，提高了信号的测量、传输和控制精度，提高了系统与设备的功能、性能。IEC/TC65的SC65C/WG6工作组于1984年开始致力于推出世界上单一的现场总线标准工作，走过了16年的艰难历程，于1993年推出了IEC61158-2，之后的标准制定就陷于混乱。计算机控制系统的发展在经历了基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统以及集散控制系统（DCS）后，将朝着现场总线控制系统（FCS）的方向发展。虽然以现场总线为基础的FCS发展很快，但FCS发展还有很多工作要做，如统一标准、仪表智能化等。传统控制系统的维护和改造还需要DCS，因此FCS完全取代传统的DCS还需要一个较长的过程，同时DCS本身也在不断的发展与完善。可以肯定的是，结合DCS、工业以太网、先进控制等新技术的FCS将具有强大的生命力。工业以太网以及现场总线技术作为一种灵活、方便、可靠的数据传输方式，在工业现场得到了越来越多的应用，并将在控制领域中占有更加重要的地位。经过五十年的发展，中国仪器仪表工业已有相当基础，初步形成了门类比较齐全的生产、科研、营销体系，成为亚洲除日本之外第二大仪器仪表生产国。随着国际上数字化、智能化、网络化、微型化的产品逐渐成为主流，差距还将进一步加大。中国高档、大型仪器设备大多依赖进口。中档产品以及许多关键零部件，国外产品占有中国市场60%以上的份额，而国产分析仪器占全球市场不到千分之二的份额。今后仪器仪表技术的主要发展趋势：仪器仪表向智能化方向发展，产生智能仪器仪表；测控设备的PC化，虚拟仪器技术将迅速发展；仪器仪表网络化，产生网络仪器与远程测控系统。几点建议：开发具有自主知识产权的产品，掌握核心技术；加强仪器仪表行业的系统集成能力；进一步拓展仪器仪表的应用领域。从1952年美国麻省理工学院研制出第一台试验性数控系统，随着计算机技术的飞速发展，各种不同层次的开放式数控系统应运而生，发展很快。就结构形式而言，当今世界上的数控系统大致可分为4种类型：传统数控系统；“PC嵌入NC”结构的开放式数控系统；“NC嵌入PC”结构的开放式数控系统；SOFT型开放式数控系统。中国数控系统的开发与生产，通过“七五”引进、消化、吸收，“八五”攻关和“九五”产业化，取得了很大的进展，基本上掌握了关键技术，建立了数控开发、生产基地，培养了一批数控人才，初步形成了自己的数控产业，也带动了机电控制与传动控制技术的发展。同时，具有中国特色的经济型数控系统经过这些年来的发展，产品的性能和可靠性有了较大的提高，逐渐被用户认可。国外数控系统技术发展的总体发展趋势是：新一代数控系统向PC化和开放式体系结构方向发展；驱动装置向交流、数字化方向发展；增强通信功能，向网络化发展；数控系统在控制性能上向智能化发展。进入21世纪，人类社会将逐步进入知识经济时代，知识将成为科技和生产发展的资本与动力，而机床工业，作为机器制造业、工业以至整个国民经济发展的装备部门，毫无疑问，其战略性重要地位、受重视程度，也将更加鲜明突出。智能化、开放性、网络化、信息化成为未来数控系统和数控机床发展的主要趋势：向高速、高效、高精度、高可靠性方向发展；向模块化、智能化、柔性化、网络化和集成化方向发展；向PC-based化和开放性方向发展；出现新一代数控加工工艺与装备，机械加工向虚拟制造的方向发展；信息技术（IT）与机床的结合，机电一体化先进机床将得到发展；纳米技术将形成新发展潮流，并将有新的突破；节能环保机床将加速发展，占领广大市场。无线局域网（WirelessLAN）技术可以非常便捷地以无线方式连接网络设备，人们可随时、随地、随意地访问网络资源，是现代数据通信系统发展的重要方向。无线局域网可以在不采用网络电缆线的情况下，提供以太网互联功能。在推动网络技术发展的同时，无线局域网也在改变着人们的生活方式。无线网通信协议通常采用IEEE3用于点对点方式，11用于一点对多点方式。无线局域网可以在普通局域网基础上通过无线Hub、无线接入站（AP）、无线网桥、无线Modem及无线网卡等来实现，以无线网卡使用最为普遍。无线局域网的未来的研究方向主要集中在安全性、移动漫游、网络管理以及与3G等其它移动通信系统之间的关系等问题上。在工业自动化领域，有成千上万的感应器，检测器，计算机，PLC，读卡器等设备，需要互相连接形成一个控制网络，通常这些设备提供的通信接口是RS-232或RS-485。无线局域网设备使用隔离型信号转换器，将工业设备的RS-232串口信号与无线局域网及以太网络信号相互转换，符合无线局域网IEEE11b和以太网络IEEE3标准，支持标准的TCP/IP网络通信协议，有效的扩展了工业设备的联网通信能力。计算机网络技术、无线技术以及智能传感器技术的结合，产生了“基于无线技术的网络化智能传感器”的全新概念。这种基于无线技术的网络化智能传感器使得工业现场的数据能够通过无线链路直接在网络上传输、发布和共享。无线局域网技术能够在工厂环境下，为各种智能现场设备、移动机器人以及各种自动化设备之间的通信提供高带宽的无线数据链路和灵活的网络拓扑结构，在一些特殊环境下有效地弥补了有线网络的不足，进一步完善了工业控制网络的通信性能。作为工控软件的一个重要组成部分，国内人机界面组态软件研制方面近几年取得了较大进展，软件和硬件相结合，为企业测、控、管一体化提供了比较完整的解决方案。在此基础上，工业控制软件将从人机界面和基本策略组态向先进控制方向发展。先进过程控制APC（AdvancedProcessControl）还没有严格而统一的定义。一般将基于数学模型而又必须用计算机来实现的控制算法，统称为先进过程控制策略。如：自适应控制；预测控制；鲁棒控制；智能控制（专家系统、模糊控制、神经网络）等。由于先进控制和优化软件可以创造巨大的经济效益，因此这些软件也身价倍增。国际上已经有几十家公司，推出了上百种先进控制和优化软件产品，在世界范围内形成了一个强大的流程工业应用软件产业。开发中国具有自主知识产权的先进控制和优化软件，打破外国产品的垄断，替代进口，具有十分重要的意义。在未来，工业控制软件将继续向标准化、网络化、智能化和开放性发展方向。工业信息化是指在工业生产、管理、经营过程中，通过信息基础设施，在集成平台上，实现信息的采集、信息的传输、信息的处理以及信息的综合利用等。由于大力发展工业自动化是加快传统产业改造提升、提高企业整体素质、提高国家整体国力、调整工业结构、迅速搞活大中型企业的有效途径和手段，国家将继续通过实施一系列工业过程自动化高技术产业化专项，用信息化带动工业化，推动工业自动化技术的进一步发展，加强技术创新，实现产业化，解决国民经济发展面临的深层问题，进一步提高国民经济整体素质和综合国力，实现跨越式发展。自动化仓库ABC，自动化技术在仓储领域（包括主体仓库）中的发展可分为五个阶段：人工仓储阶段、机械化仓储阶段、自动化仓储阶段、集成化仓储阶段和智能自动化仓储阶段。在90年代后期及21世纪的若干年内，智能自动化仓储将是自动化技术的主要发展方向。物资的输送、存储、管理和控制主要靠人工实现，其实时性和直观性是明显的优点。人工仓储技术在初期设备投资的经济指标也具有优越性。物料可以通过各种各样的传带，工业输送车、机械手、吊车、堆垛机和升降机来移动和搬运，用货架托盘和可移动货架存储物料，通过人工操作机械存取设备，用限位开关，螺旋机械制动和机械监视器等控制设备的运行。机械化满足了人们速度、精度、高度、重量、重复存取和搬运等要求。是自动化仓储技术阶段，自动化技术对仓储技术和发展起了重要的促进作用。50年代末和60年代，相继研制和采用了自动导引小车（AGV）、自动货架、自动存取机器人、自动识别和自动分拣等系统。70年代和80年代，旋转体式货架、移动式货架、巷道式堆垛机和其他搬运设备都加入了自动控制的行列，但这时只是各个设备的局部自动化并各自独立应用，被称为"自动化孤岛"。随着计算机技术的发展，工作重点转向物资的控制和管理，要求实时，协调和一体化，计算机之间、数据采集点之间、机械设备的控制器之间以及它们与主计算机之间的通信可以及时地汇总信息，仓库计算机及时地记录订货和到货时间，显示库存量，计划人员可以方便地作出供货决策，他们知道正在生产什么、订什么货、什